【C语言】2.变量内存以及printf & scanf的坑

概述

今天主要是常量变量，printf,scanf等内容。

1.变量内存分析

• 内存以“字节为单位”。
• 内存由大到小寻址。
• int a, int b 的顺序来声明变量，则内存中a的地址在下面(即先申请，因为内存由大到小寻址),b的地址在a上面；int b, int a 则是b先申请在内存的下面。
• 类似Excel表格的变量在内存中的存储形式。每一个格代表一个字节（内存的单位）。 以int类型为例，四格为一个int类型的变量，从下往上排列（内存由大到小寻址）,内存地址为16进制的数，比如从大到小为0xff218,0xff217,0xff216,0xff215为一个整形变量所占内存，0xff215为该变量的地址（指针）。下一个变量则挨着0xff215继续向上四个，以此类推。

类型  16位编译器  32位编译器  64位编译器
char        1           1           1
int      2          4           4
float      4            4           4
double    8         8           8
short      2            2           2
long        4           4           8
long long   8           8           8
void*      2            4            8


关键字                 所占字节数   表示范围
int                         4   -2(31) ~ 2(31)-1
signed short int               2    -2(15) ~ 2(15)-1
signed long int             4   -2(31) ~ 2(31)-1
unsigned int                   4    0 ~ 2(32)-1
unsigned short int           2  0 ~ 2(16)-1
unsigned long int             4 0 ~ 2(32)-1
float                         4 绝对值E-37 ~ E+38
double                       8  绝对值E-307 ~ E+308

2. printf（位宽和控制实型位数的问题）

• 格式化字符串时，%ms或者%md，%mi这种格式，m为一个整数，表示想要一共保留多少位。如%5d则表示留5列（位）。（位宽）

• 如果当前的操作数超出想要保留的位数，则突破m的限制，保留本身的位数。如果当前的操作数小于想要保留的位数，则默认在左侧补充空格。

• 如果为%-md这种形式，则表示在当前操作数小于m的适合变成在右侧补充空格。

• 在输出实型的时候，对于单精度数,使用%f格式符输出时,仅前7位是有效数字,小数6位。对于双精度数,使用%lf格式符输出时,前15位是有效数字,小数6位。

• 假如输出float，%.2f这种形式，如果是3.148，则结果为3.15，自动四舍五入。

• 如果当前数是3.14，输出的时候要求%5.5f，既要求满足一共5位，又要求小数点后也要有5位，无法同时满足，则输出结果是3.14000，优先满足小数位。

• 在%后面加上.m表示想要保留多少位小数，这个不同于上面提到的，如果没有小数点那么当操作数位数大于m的时候会突破限制保留当前的位数，但是以%.m这种形式保留小数则是直接保存想要多少位的数。若当前操作数小于m，则在后面补空格。自我理解：整数允许突破限制是想要保证精度和正确，小数则可以忽略不想要的部分，因为可能对精度的影响小。

• %08d表示保留8列，不足用0来补充。

  printf("%.2f", 3.1415926535f); 输出结果: 3.14

  通过%m方式, 指定输出数值宽度(左端补空格)

  printf("%9f", 3.1415926535f);

  输出结果: $3.141593 注意$代表空格

  这个例子，想要输出9列浮点数，但是浮点数最大七位，既3141593，算上.只有8位，要满足9列则在左面加上空格。

• 指定保留多少位小数时, 可以通过*号占位, 以后赋值具体保留的小数位

  printf("%.*f", 4,3.1415926535f); 输出结果: 3.1416

• 要求输出3.1415926535f所有小数

  尝试通过指定保留位数

    printf("%.10f", 3.1415926535f);
    printf("%.10f", 314159.26535f);
  

  输出结果: 3.1415927410

  输出结果: 314159.2500000000

    float有效数字是7位, 多余位数则会显示垃圾数据(不准确)
  

  尝试指定宽度

    printf("%12f", 3.1415926535f);
  

  输出结果:

    $$$$3.141593
  

  尝试指定宽度和保留位数

    printf("%12.10f", 3.1415926535f);
  

  输出结果: 3.1415927410

要想完整输出必须使用double,因为double类型精度小数点后6位，有效数字是15位

    double doubleValue = 3.1415926535; // 注意后面没有f
    printf("%.10lf", doubleValue);
    输出结果:3.1415926535

3. scanf的坑

• 除"空格","回车","tab"之外, 如果输入的数据和scanf接收的数据不匹配将会自动结束接收。
• 如果在输入时,输入了多个空格、回车、Tab都会被系统忽略的。
• 如果要获取的内容是多个整数,中间输入了多个空格、回车、Tab都会被系统忽略。
• 如果要获取的内容是多个实型,中间输入了多个空格、回车、Tab都会被系统忽略。
• 当整形的数和字符混合输入时,要避免“空格” 添麻烦。
• 为防止混合输入空格造成的错误,可以通过添加普通的分隔符解决。如","。
• scanf函数当遇到回车的时候，会结束执行。
• 所以在scanf中，尽量不要使用 \n。如果在scanf中使用了\n, 需要原样输入"\n"。

4. scanf函数实现原理

• 系统会将用户输入的内容了放入输入缓冲区。
• scanf方式会从输入缓冲区中逐个取出内容赋值给格式符,如果类型不一致不会修改原有数据。
• 如果输入缓冲区的内容不为空,scanf会一直从缓冲区中获取,而不要求再次输入。